Untersuchung der Eindüsung bei SNCR-Verfahren in Biomassefeuerungen unter Verwendung von CFD


In dieser Arbeit wurde die SNCR-Eindüsung in stationäre Wirbelschichtfeuerungen untersucht. Der Schwerpunkt wurde auf die Entwicklung eines Simulationsmodells gelegt, das in der Lage ist, den Prozess der Eindüsung, sowie die darauffolgende Freisetzung von Reaktivstoffen innerhalb des Abgasstroms zu beschreiben. Daher wurden die Eigenschaften des Sprühkegels der gegenwärtigen Düsenanordnung unter Verwendung von Phasen-Doppler-Anemometrie experimentell evaluiert, um so Daten über die Größenverteilung und Geschwindigkeit der Tröpfchen in der Düse zu erhalten. Die Ergebnisse dieser Messungen wurden genutzt, um einwandfreie Randbedingungen für die Simulation zu erstellen, sowie zur Validierung der CFD-Modelle.


SNCR-Düse im Betrieb, Laserstrahlen (zwei Wellenlängen für zwei Geschwindigkeitskomponenten)

 

Die spezifischen Verdampfungseigenschaften der eingedüsten Ammoniakwasserlösung wurden durch die Implementierung eines Mehrkomponenten-Verdampfungsmodells abgebildet, welches das nichtideale Verhalten der bestehenden Lösung berücksichtigte. Anhand des erweiterten Verdampfungsmodells wurde die Freisetzung von Substanzen, welche für die selektive Reduktion der Stickoxide in Abgasen relevant sind, untersucht.


Experimentelle Ergebnisse an horizontalen Schnitten: Axialgeschwindigkeit der Tröpfchen. Links: 100mm, Mitte 150 mm, Rechts: 200 mm Abstand zur Öffnung.

 

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